大气压力

分析:

大气压力

1?大气压力

从观测高度到大气上边界单位面积(截面积1cm2)的垂直空气柱重量定义为大气压力，简称大气压。

地面气压从980到1040百帕不等，平均为1013百帕。气压有日变化和年变化，也有非周期性变化。气压的非周期性变化往往与大气环流和天气系统有关，变化幅度较大。

一昼夜有两个最高值(9~10小时，21~22小时)和两个最低值(3~4小时，15~16小时)。热带地区的日变化比温带地区更明显。赤道地区气压的年变化较小，而在高纬度地区气压的年变化较大。大陆和海洋也有很大的不同。大陆冬季气压高，夏季气压最低，海洋则相反。

2?气压的垂直分布

气压取决于水平面的大气质量。随着高度的增加，大气柱的质量减小，所以气压随着高度的增加而减小。其大致情况如图所示:

气压随高度的实际变化与气温和气压条件有关。如表中所示

在相同气压下，气柱温度越高，单位气压高度差越大，气压垂直梯度越小。

在同一温度下，气压越高，单位气压高度差越小，气压垂直梯度越大。

(3)大气层结

根据分子组成，大气可分为两大层次，即均匀层和非均匀层。均匀层是从地表到85km高度的大气，除水汽变化较大外，其成分相对均匀。85km以上高度为非均质层，可分为氮层(85~200km)、原子氧层(200 ~ 1100 km)、氦层(1100 ~ 3200 km)和氢层(3200 ~ 96000 km)。

根据大气化学和核物理的物理性质，非均匀层可分为光化学层和离子层。光化学层有由分子、原子和自由基组成的化学物质，包括高度约20km处O3浓度最大的臭氧层。离子层包含大量的离子。而且还具有反射无线电波能力。自下而上分为D、E、F1、F2、G层。

在气象学中，大气根据温度和运动分为五层。

(4)标准大气

根据高空探测的数据和理论，人们定义了一种特征随高度均匀分布的大气模型，称为“标准大气”或“参考大气”。标准大气模式假设空气是干燥的，在86km以下为均匀混合物，平均摩尔质量为28.964kg/mol，处于静力平衡状态，水平分层分布。给定温度、高度剖面和边界条件，压力和密度值可以通过结合静力学方程和状态方程获得。

大气热能

地球气候系统的能量主要是太阳辐射，太阳辐射从根本上决定了地球和大气的热力条件，从而支配着其他的能量传输过程。在地球的气候系统中也有辐射能的交换。因此，有必要研究太阳、地球和大气之间的辐射能交换以及其他地气系统的辐射平衡。